KR101280209B1 - 경량화 및 유로를 개선한 히트펌프용 이온화식 수처리 배관 - Google Patents

경량화 및 유로를 개선한 히트펌프용 이온화식 수처리 배관 Download PDF

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Abstract

본 발명은 정전기장을 발생시키는 정전기 발생요소(100)와, 상기 정전기 발생요소(100)가 삽입되며 내외부의 온도전달을 차단하는 단열관(200)과, 상기 단열관(200)으로 물이 유입되는 것을 방지하는 마감요소(300)와, 상기 단열관(200) 및 마감요소(300)가 삽입되는 하우징(400)과, 일측은 하우징(400)에 결합되고 타측은 관체에 연결되는 하우징 연결구(450)로 이루어지되, 상기 정전기 발생요소(100)는 외주연에 나사부가 마련된 파이프(150)에 탄소통체(120), 아연관(140), 탄소통체(120)의 순서로 조립되어지며, 상기 탄소통체(120)의 일측은 내부에 통수공(122)이 형성된 벌집구조이고 외주연에 나사부(121)가 형성되어 마감요소(300)와 조립되며, 타측은 확개부(125)를 가지면서 그 내주연에는 나사부(121)가 마련되어 파이프(150)에 조립된 것이고, 상기 마감요소(300)는 일측의 내주연에 나사부(301)가 마련되어 탄소통체(120)와 조립되고 타측은 경사면(302)이 형성된 것이며, 상기 단열관(200)은 표면에 미세한 보풀(nap)이 형성되어 정전기 발생요소(100) 및 마감요소(300)가 삽입되고, 상기 하우징 연결구(450)는 하우징(400)과 조립되도록 내주연에 나사부(451)가 마련된 일측의 확개부(455)와, 관체와 조립되도록 외주연에 나사부(451)가 마련된 타측의 체결구(458)가 일체로 구성되는 이온화식 수처리 배관에 있어서, 상기 하우징(400), 하우징 연결구(450)는 엔지니어링 플라스틱으로 이루어지며, 상기 탄소통체(120)의 일측 내부에 형성된 통수공(122)은 입구와 출구의 직경이 서로 다르게 형성되어 와류를 형성할 수 있도록 하되, 경사진 상광하협(上廣下狹)-상협하광(上狹下廣)의 순서로 배열되는 것을 특징으로 하는 경량화 및 유로를 개선한 히트펌프용 이온화식 수처리 배관이다.
또한 본 발명은 종래의 금속 외장케이스를 제거하고, 황동으로 된 하우징 및 하우징 연결구를 엔지니어링 플라스틱으로 대체 사용함으로써 이온화식 수처리 배관을 경량화와 동시에 관체에 형성된 통수공의 입구와 출구의 직경을 달리하여 관체를 지나는 물의 유속을 감소시킴으로써 정전기장에 의한 이온화를 더욱 활성화시켜 전극 성능을 향상시킨다.

Description

경량화 및 유로를 개선한 히트펌프용 이온화식 수처리 배관 {Ionized Water Pipes for Heat Pump Having Light weight And Improved Flow Path}
본 발명은 경량화 및 유로를 개선한 히트펌프용 이온화식 수처리 배관에 관한 것으로, 더 구체적으로는 종래의 금속 외장케이스를 제거하고, 황동으로 된 하우징 및 하우징 연결구를 경량화하기 위하여 엔지니어링 플라스틱으로 대체 사용하며, 관체에 형성된 통수공의 입구와 출구의 직경을 달리하여 관체를 지나는 물의 유속을 감소시킴으로써 정전기장에 의한 이온화를 더욱 활성화시키는 경량화 및 유로를 개선한 히트펌프용 이온화식 수처리 배관에 관한 것이다.
일반적으로 수도관이나 물탱크의 급, 배수관 등과 같이 물이 지나는 관체는 오랜 시간 사용하다보면 물 속의 활성산소가 관체의 철분과 반응하여 내부가 부식되어 녹이 발생되거나, 이러한 녹 및 이물질 등이 퇴적되어 관체 내부에 스케일(scale), 슬라임(slime), 슬러리(slurry) 등이 발생되어 관체의 수명을 단축시키고 물의 흐름을 방해한다. 또한 이러한 관체를 지나는 물 역시 그 속에는 인체에 유해한 산화철이나 불순물 및 세균 등의 각종 유해 물질이 포함되어 비위생적이었다.
위와 같은 관체의 비위생적 요인을 제거하기 위하여 관체의 내부에 세척도구인 솔 등을 삽입시켜 녹이나 스케일 등을 제거하거나 또는 내부가 심하게 부식된 경우에는 관체를 새로운 것으로 교체함으로써 상기와 같은 관체 내부의 비위생적인 요인을 해소하였다. 하지만 이와 같은 방법은 일시적으로 비위생적 요인을 해소할 수는 있으나 관체를 세척하거나 교체하는 과정에서 비교적 많은 시간과 인력 및 장비가 요구됨은 물론 적지 않은 기간 내에 다시 관체를 세척하거나 새로운 관체로 교체하는 작업을 반복해야함으로 많은 비용이 소모되어 효율적이지 못한 문제점이 있었다.
또한, 관체의 수명을 연장시키고 비위생적 요인을 제거하기 위하여 세관제를 사용하거나, 고주파 발생기를 이용한 수처리 방법이 사용되고 있으나, 세관제를 사용한 방법은 화약 약품의 사용에 따른 또 다른 문제점이 발생되며, 고주파 발생기 등과 같이 동력을 필요로 하는 장치는 에너지가 많이 소비되고 그 설비 또한 복잡하였다.
이에 따라, 최근 산업현장에서는 정전기 발생요소를 구비하여 정전기를 발생시켜 물을 정전기장으로 이온화시키고, 이러한 이온을 이용하여 물을 정화시킴은 물론 관체의 내부를 세척할 수 있는 무동력적이고 환경 친화적인 설비로서 설치가 간단한 이온화식 수처리 배관이 사용되고 있는 실정이다.
그런데, 물의 이온화는 “전하를 띤 분자”로 이해하는 것이 옳으며, 그래서 한 덩어리의 물질 시료는 전기적으로 중성이여야 하기 때문에 이온화된 화합물은 예외 없이 양이온(+전하 입자)인 H+과 음이온(-전하 입자)인 OH-의 두 가지를 모두 함유하고 있다. 도전성 물질인 물이 자계(磁界) 속을 통과할 때 기전력이 나타나는 현상인 플레밍의 법칙을 기본으로 하여 초고자계(자력선의 직각) 속을 물이 이동할 때 발생하는 전위로 인하여 용해되어 있는 이온을 로렌츠 전장에 의하여 이온 농축, 이온충돌 등의 반응으로 물(H2O)이 H+과 OH-으로 이온화되고, 이렇게 활성화된 물을 이온활성수라 한다.
이를 이용한 종래기술로서, 대한민국 특허공보 제10-0378363호(2003. 4. 03.공고)는 도 1 내지 4와 같이, 정전기장을 발생시키는 정전기 발생요소(100)와, 상기 정전기 발생요소(100)가 삽입되며 내외부의 온도전달을 차단하는 단열관(200)과, 상기 단열관(200)으로 물이 유입되는 것을 방지하는 마감요소(300)와, 상기 단열관(200) 및 마감요소(300)가 삽입되는 하우징(400)과, 일측은 하우징(400)에 결합되고 타측은 관체에 연결되는 하우징 연결구(450)와, 상기 하우징(400) 및 하우징 연결구(450)를 내장하고 케이스 본체(520)와 밀봉캡(540)으로 구성된 금속 외장케이스(500)로 이루어지는 이온 수처리기에 있어서, 상기 정전기 발생요소(100)는 외주연에 나사부가 마련된 파이프(150)에 탄소통체(120), 아연관(140), 탄소통체(120)의 순서로 조립되어지되, 탄소통체(120)의 일측은 내부에 통수공(122)이 형성된 벌집구조이고 외주연에 나사부(121)가 형성되어 마감요소(300)와 조립되고, 타측은 확개부(125)를 가지면서 그 내주연에는 나사부(121)가 마련되어 파이프(150)에 조립된 것이고, 상기 마감요소(300)는 일측의 내주연에 나사부(301)가 마련되어 탄소통체(120)와 조립되고 타측은 경사면(302)이 형성된 것이며, 상기 단열관(200)은 표면에 미세한 보풀(nap)이 형성되어 정전기 발생요소(100) 및 마감요소(300)가 삽입되고, 상기 하우징 연결구(450)는 하우징(400)과 조립되도록 내주연에 나사부(451)가 마련된 일측의 확개부(455)와, 관체와 조립되도록 외주연에 나사부(451)가 마련된 타측의 체결구(458)가 일체로 구성되며, 상기 금속 외장케이스(500)를 구성하는 케이스 본체(520)와 밀봉캡(540)에 응축수를 자연 배수시키는 배출공(525)(545)이 형성된 이온 수처리기가 개시되어 있고, 상기 이온 수처리기는 장치의 부식을 방지하고, 물속에 함유된 세균 등의 발생을 억제하는 등 여러 가지 효과를 갖는다.
위 특허 발명을 적용하여 (주)이오렉스가 상품화한 이온화식 수처리 배관 “이오렉스”를 설치하기 전과 후의 수질검사·시험성적서를 보면(도면 5, 6 참조), 설치 전보다 설치 후에 일반 세균, 구리, 탁도 등이 개선되어 수질이 양호함을 알 수 있다.
그러나 상기 이온 수처리기는 구조가 복잡하여 부피가 크고, 탄소통체(120)를 제외한 이온 수처리기의 구성이 스테인리스나 황동과 같은 금속으로 되어 있어 중량이 무거워 취급이 불편하는 등 실용적이 못할 뿐만 아니라 탄소통체(120)에 형성된 다수의 통수공(122)이 입구와 출구의 직경이 동일하여 그 내부를 지나는 물의 유속이 빨라 이온화된 정전기장을 보다 오래 유지할 수 없어 이온화를 더욱 활성화시키기에는 부족한 단점이 있다.
따라서 위와 같은 문제점을 해결할 수 있는 새로운 기술이 적용된 히트펌프용 이온화식 수처리 배관의 개발이 절실히 필요한 실정이다.
본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 이온화식 수처리 배관의 구성 중 금속 외장케이스를 제거하고, 하우징 및 하우징 연결구를 황동이 아닌 엔지니어링플라스틱으로 대체함과 동시에 탄소통체(120)에 형성된 다수의 통수공(122)의 입구와 출구의 직경을 달리함으로써 이온화식 수처리 배관의 경량화와 동시에 이온화된 정전기장을 보다 오래 유지할 수 있도록 하는 경량화 및 유로를 개선한 히트펌프용 이온화식 수처리 배관의 제공을 그 과제로 한다.
본 발명은 정전기장을 발생시키는 정전기 발생요소(100)와, 상기 정전기 발생요소(100)가 삽입되며 내외부의 온도전달을 차단하는 단열관(200)과, 상기 단열관(200)으로 물이 유입되는 것을 방지하는 마감요소(300)와, 상기 단열관(200) 및 마감요소(300)가 삽입되는 하우징(400)과, 일측은 하우징(400)에 결합되고 타측은 관체에 연결되는 하우징 연결구(450)로 이루어지되, 상기 정전기 발생요소(100)는 외주연에 나사부가 마련된 파이프(150)에 탄소통체(120), 아연관(140), 탄소통체(120)의 순서로 조립되어지며, 상기 탄소통체(120)의 일측은 내부에 통수공(122)이 형성된 벌집구조이고 외주연에 나사부(121)가 형성되어 마감요소(300)와 조립되며, 타측은 확개부(125)를 가지면서 그 내주연에는 나사부(121)가 마련되어 파이프(150)에 조립된 것이고, 상기 마감요소(300)는 일측의 내주연에 나사부(301)가 마련되어 탄소통체(120)와 조립되고 타측은 경사면(302)이 형성된 것이며, 상기 단열관(200)은 표면에 미세한 보풀(nap)이 형성되어 정전기 발생요소(100) 및 마감요소(300)가 삽입되고, 상기 하우징 연결구(450)는 하우징(400)과 조립되도록 내주연에 나사부(451)가 마련된 일측의 확개부(455)와, 관체와 조립되도록 외주연에 나사부(451)가 마련된 타측의 체결구(458)가 일체로 구성되는 이온화식 수처리 배관에 있어서, 상기 하우징(400), 하우징 연결구(450)는 엔지니어링 플라스틱으로서 MC(Mono Cast) 나일론, 폴리아세탈, 폴리카보네이트 중에서 선택된 어느 하나로 이루어지므로 경량화되며, 상기 탄소통체(120)의 일측 내부에 형성된 통수공(122)은 입구와 출구의 직경이 서로 다르게 형성되어 와류를 형성할 수 있도록 하되, 경사진 상광하협(上廣下狹)-상협하광(上狹下廣)의 순서로 배열되어 상기 파이프(150) 내의 유로를 개선시키는 것을 특징으로 하는 경량화 및 유로를 개선한 히트펌프용 이온화식 수처리 배관을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 통수공(122)이 길이 35.5㎜, 직경 18.0㎜, 13.2㎜이고, 파이프(150)의 길이는 87㎜, 탄소통체(120)의 길이는 402㎜인 것을 특징으로 하는 경량화 및 유로를 개선한 히트펌프용 이온화식 수처리 배관을 제공한다.
본 발명에 따른 경량화 및 유로를 개선한 히트펌프용 이온화식 수처리 배관은 다음과 같은 효과를 갖는다.
첫째, 종래 이온 수처리기의 구성 중 금속 외장케이스를 제거하고, 하우징 및 하우징 연결구를 황동이 아닌 엔지니어링 플라스틱으로 대체 사용하여 이온화식 수처리 배관의 부피 및 중량을 대폭적으로 줄임으로써 부피가 크고 중량이 무거워 취급이 불편한 점을 해소하여 실용적일 뿐만 아니라 제조원가를 대폭적으로 절감할 수 있다.
둘째, 이온화식 수처리 배관의 구성 중 탄소통체(120)에 형성된 다수의 통수공(122)의 입구와 출구의 직경을 달리함으로써 파이프 내에 흐르는 물에 이온화된 정전기장을 보다 오래 유지할 수 있어 전극 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 이온 수처리기의 일부 분해 사시도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 이온 수처리기의 분해 사시도이다.
도 3은 종래 기술에 따른 이온 수처리기의 탄소통체의 일부 절단 사시도이다.
도 4는 종래 기술에 따른 이온 수처리기를 보인 종단면도이다.
도 5는 종래 기술에 따른 이온화식 수처리 배관인 이오렉스 설치 전의 수질검사?시험성적서이다.
도 6은 종래 기술에 따른 이온화식 수처리 배관인 이오렉스 설치 후의 수질검사?시험성적서이다.
도 7은 본 발명에 따른 이온화식 수처리 배관을 구성하는 정전기 발생요소와 마감요소가 결합된 모습의 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 이온화식 수처리 배관을 보인 종단면도이다.
도 9는 이온화식 수처리 배관의 컴퓨터시뮬레이션에 의한 속도 분포도로서, 도 9a는 실시예 1, 도 9b는 실시예 2, 도 9c는 비교예에 의한 것이다.
도 10은 이온화식 수처리 배관의 컴퓨터시뮬레이션에 의한 압력 분포도로서, 도 10a는 실시예 1, 도 10b는 실시예 2, 도 10c는 비교예에 의한 것이다.
이하 본 발명의 경량화 및 유로를 개선한 히트펌프용 이온화식 수처리 배관을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
먼저 본 발명에 의한 경량화 및 유로를 개선한 히트펌프용 이온화식 수처리 배관은 정전기장을 발생시키는 정전기 발생요소(100)와, 상기 정전기 발생요소(100)가 삽입되며 내외부의 온도전달을 차단하는 단열관(200)과, 상기 단열관(200)으로 물이 유입되는 것을 방지하는 마감요소(300)와, 상기 단열관(200) 및 마감요소(300)가 삽입되는 하우징(400)과, 일측은 하우징(400)에 결합되고 타측은 관체에 연결되는 하우징 연결구(450)로 이루어지되, 상기 정전기 발생요소(100)는 외주연에 나사부가 마련된 파이프(150)에 탄소통체(120), 아연관(140), 탄소통체(120)의 순서로 조립되어지며, 상기 탄소통체(120)의 일측은 내부에 통수공(122)이 형성된 벌집구조이고 외주연에 나사부(121)가 형성되어 마감요소(300)와 조립되며, 타측은 확개부(125)를 가지면서 그 내주연에는 나사부(121)가 마련되어 파이프(150)에 조립된 것이고, 상기 마감요소(300)는 일측의 내주연에 나사부(301)가 마련되어 탄소통체(120)와 조립되고 타측은 경사면(302)이 형성된 것이며, 상기 단열관(200)은 표면에 미세한 보풀(nap)이 형성되어 정전기 발생요소(100) 및 마감요소(300)가 삽입되고, 상기 하우징 연결구(450)는 하우징(400)과 조립되도록 내주연에 나사부(451)가 마련된 일측의 확개부(455)와, 관체와 조립되도록 외주연에 나사부(451)가 마련된 타측의 체결구(458)가 일체로 구성되는 이온화식 수처리 배관에 있어서, 상기 하우징(400), 하우징 연결구(450)는 엔지니어링 플라스틱으로서 MC(Mono Cast) 나일론, 폴리아세탈, 폴리카보네이트 중에서 선택된 어느 하나로 이루어지므로 경량화되며, 상기 탄소통체(120)의 일측 내부에 형성된 통수공(122)은 입구와 출구의 직경이 서로 다르게 형성되어 와류를 형성할 수 있도록 하되, 경사진 상광하협(上廣下狹)-상협하광(上狹下廣)의 순서로 배열되어 상기 파이프(150) 내의 유로를 개선시키는 것을 특징으로 한다.
상기 정전기 발생요소(100)는 물과 접촉되어 마찰에 의해 정전기장을 발생시킬 수 있는 것으로서 통상의 것이 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 나타난 바와 같이 탄소와 구리를 봉(12) 형태로 성형하여 파이프(15)의 내부에 끼우고, 이와 같이 봉(12)이 내설된 파이프(15)를 탄소와 구리가 관(12') 형태로 성형되어 외주연에 결합된 또 다른 파이프(15')에 삽입함으로써 내측 관(12)과 외측 관(12') 사이에 물이 지나가도록 하여 물과의 마찰에 의해 정전기장을 발생시킬 수 있는 것이 사용될 수 있다.
상기 단열관(200)은 정전기 발생요소(100)가 삽입되어 외부와의 온도전달을 차단하여 습기 발생에 따른 정전기 발생요소(100)의 성능 저하를 방지하는 것으로서 통상과 같이 단열성이 확보될 수 있는 합성수지제 원통체가 사용될 수 있다.
또한, 상기 마감요소(300)는 정전기 발생요소(100)에 결합되어 단열관(200)에 물이 유입되는 것을 방지하는 것으로서 합성수지로 성형하여 통상과 같은 구조를 갖게 할 수 있다.
상기 하우징(400)과 하우징 연결구(450)는 종래 사용되던 황동은 비중이 8.948로서 중량이 무거울 뿐만 아니라 수분과 접촉시 쉽게 녹이 스는 단점이 있으므로 이를 개선하기 위하여 새로운 소재로서 경량인 엔지니어링 플라스틱으로 성형한 것으로서, 하우징(400)에는 단열관(200)과 마감요소(300)가 삽입되며 이러한 하우징(400)의 양측에는 하우징 연결구(450)의 일측이 결합될 수 있고, 하우징 연결구(450)의 타측은 관체에 결합될 수 있도록 통상과 같은 구조를 갖게 할 수 있다. 이때 상기 엔지니어링 플라스틱으로서는 MC(Mono Cast) 나일론(비중 1.15), 폴리아세탈(POM, 비중 1.41), 폴리카보네이트(PC, 비중 1.19) 등이 열거될 수 있으나, 그 중 MC 나일론은 비중이 1.15로서 다른 것보다 가볍고 기계적 물성이 우수하여 가장 바람직하다. 따라서, 본 발명은 이온화식 수처리 배관을 구성하는 정전기 발생요소(100), 단열관(200), 마감요소(300), 하우징(400) 및 하우징 연결구(450)는 통상의 구조를 포함한다. 이때 상기 구성요소를 외부의 충격으로부터 보호하기 위하여 종래기술과 같은 금속 외장케이스(500)와 같은 별도의 구성요소가 필요하지 않는데, 그 이유는 하우징(400) 및 하우징 연결구(450)가 내충격성이 우수한 엔지니어링 플라스틱으로 만들어지기 때문이며, 이 점은 본 발명의 중요한 특징이라 할 수 있다.
이를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 2에 나타난 바와 같이, 상기 정전기 발생요소(100)는 중앙의 아연관(140)과, 상기 아연관(140)의 양측에 배치되는 2개의 탄소통체(120) 그리고 탄소통체(120), 아연관(140), 탄소통체(120)의 순서로 정연히 배치되도록 탄소통체(120) 및 아연관(140)이 조립되는 파이프(150)로 구성된다. 즉, 상기 파이프(150)는 합성수지로 성형되어 물이 통과하도록 내부에 중공부(153)를 가지며 외주연에는 탄소통체(120) 및 아연관(140)과 조립될 수 있도록 나사부(151)가 마련된다. 그리고 아연관(140)은 내주연에 나사부가 형성되어 도시된 바와 같이 파이프(150)의 중앙 부분에 결합된다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 탄소통체(120)의 일측은 마감요소(300)와 결합되도록 외주연에 나사부(121)가 형성되고 정전기 발생효율이 좋도록 다수의 통수공(122)이 형성되어 벌집구조를 가지되, 통수공(122)은 도 7 및 도 8 등에 나타난 바와 같이 입구와 출구의 직경이 서로 다르게 형성되어 와류를 형성할 수 있도록 하는 점이 본 발명의 특징이라고 할 수 있다. 이때 상기 통수공(122)은 길이 35.5㎜, 직경은 각각 18.0㎜, 13.2㎜이고, 파이프(150)의 길이는 87㎜, 탄소통체(120)의 길이는 402㎜인 것으로 제작될 때 탄소통체(120)를 흐르는 유량이 가장 적으므로 그에 따라 이온화 장치의 전극 성능을 더 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 상기 탄소통체(120)의 타측은 확개부(125)를 가지면서 상기 파이프(150)에 조립되도록 확개부(125)의 내주연에는 나사부(121)가 마련된다.
이에 따라, 도 4 , 도 7 내지 도 8을 참조하여 설명하면, 탄소통체(120)와 물이 접촉되어 이 접촉면에서의 마찰로 인하여 정전기가 발생되고, 이러한 정전기는 탄소통체(120)(+)에 집적되어 아연관(140)(-)으로 방출되면서 탄소통체(120)와 아연관(140)의 사이에 물 흐름의 직각방향으로 고압의 얇은 정전기장이 형성되며, 이 정전기장을 통과하는 물은 다음 화학반응식과 같이 이온화된다. 이때, 상기 탄소통체(120)는 다수의 통수공(122)이 형성되어 벌집구조를 가져 물과의 접촉 면적이 넓어지므로 정전기 발생량이 많아진다.
Figure 112013041417948-pat00001
상기와 같이 이온화된 물은 물분자의 결정구조가 미세하게 분해되어 더욱 빠르게 회전하면서 활성이 강한 물로 전환되며, 이렇게 활성화된 물은 활성산소를 물의 결정구조에 흡수시키게 됨으로 관체 부식의 원인이 되는 산소의 활성력이 저하되어 녹이 발생되는 것을 억제하게 됨은 물론 상기와 같이 이온 활성화된 물은 산소를 수중으로 끌어들이는 힘이 생기게 됨으로 적청(Fe2O3)을 흑청(Fe3O4)으로 변화시키는 환원반응을 일으켜 녹을 제거하게 되며, 다음 화학반응식으로 나타낼 수 있다.
Figure 112013041417948-pat00002
상기 마감요소(300)는 합성수지로 성형한 것으로서, 일측은 탄소통체(120)의 나사부(121)와 조립될 수 있도록 그 내주연에 나사부(301)가 마련되며, 타측은 정전기 발생요소(100) 즉 탄소통체(120)로 물이 용이하게 유입되도록 하는 경사면(302)이 형성되어 있다. 이때, 물이 정전기 발생요소(100)의 내부로만 흐르고 마감요소(300)와 탄소통체(120)의 사이를 통하여 외부로 누수되지 않도록 마감요소(300)와 탄소통체(120) 그리고 탄소통체(120)와 파이프(150)의 사이에는 통상의 '오링'과 같은 고무패킹(도시하지 않음)이 내설되어 조립된다.
위와 같이 조립된 정전기 발생요소(100)와 마감요소(300)는 단열관(200)에 삽입된다. 상기 단열관(200)은 폴리염화비닐(poly vinylchloride) 또는 통상의 '테플론'이라고 불리는 폴리테트라플루오로에틸렌(poly tetrafluoro ethylene) 등의 합성수지를 사용하여 상기 마감요소(300)의 외경과 동일한 내경을 갖도록 성형한 원통체로서, 이때 표면에는 표면 처리되어 미세한 보풀(nap)이 형성되어 있다. 이와 같은 표면 처리는 정전기 발생요소(100)와 하우징(400)의 완충 역할을 함과 동시에 마감요소(300)와 하우징(400) 사이에 끼워져 이들 상호간이 단열관(200)을 통하여 밀착되게 한다. 상기 하우징(400)은 단열관(200)의 외경과 동일한 내경을 갖도록 황동 대신에 엔지니어링플라스틱으로 성형된 것으로서, 양측 외주연에는 하우징 연결구(450)와 조립되도록 나사부(401)가 마련되어 있다. 상기 하우징 연결구(450)는 하우징(400)과 조립될 수 있도록 그 내주연에 나사부(451)가 마련된 일측의 확개부(455)와, 관체와 연결되도록 그 외주연에 나사부(451)가 마련된 타측의 체결구(458)가 일체로 구성된다. 이때, 체결구(458)는 도시된 바와 같이 관체와 끼움 조립이 용이하도록 관체측으로는 감소된 외경을 갖도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 하우징 연결구(450)는 황동 대신에 엔지니어링플라스틱으로 성형된 것으로서, 정전기 발생요소(100) 및 마감요소(300)가 삽입된 단열관(200)을 하우징(400)에 삽입한 상태에서 하우징(400)에 조립된다. 또한, 마감요소(300)와 하우징 연결구(450)의 사이로 물이 누수되는 것을 방지하도록 마감요소(300)와 하우징 연결구(450)의 접촉 부분에 고무패킹(도시하지 않음)이 내설되어 조립된다.
본 발명의 이온화식 수처리 배관은 전술한 바와 같이 활성화된 물이 녹 발생을 방지하며, 또한 미세하게 분해된 물분자의 결정구조는 수중의 원자나 분자와 결합되어 하나의 큰 결정구조가 되려는 운동을 하게 되어 순수에 가까운 용해력을 갖게 되므로 물분자의 H + 과 OH - 이 물 속의 각종 무기질과 유기질에 원활히 용해되어 관체의 내부에 부착된 이물질이나 스케일 등을 박리하여 제거함은 물론 물속에 함유된 유해성 세균이나 박테리아 등의 번식을 억제하게 된다. 그리고 전원이 필요 없어 무동력적이고 환경 친화적이다. 또한, 이온을 함유하여 활성화된 물분자(활성수)는 클러스터(cluster, 분자집단)가 작게 세분화되어 빠르게 회전하므로 사람을 비롯한 동식물의 세포에 대한 침투 흡수가 빨라져 사람과 동물의 경우 생체의 성장촉진과 전해질의 활성화에 기여하게 되어 각종 중금속과 노폐물을 신속히 제거하면서 필요한 영양분을 체내에 균형 있게 공급할 수 있다.
본 발명에 의한 경량화 및 유로를 개선한 히트펌프용 이온화식 수처리 배관은 앞서 설명한 바와 같이, 종래의 이온화식 수처리기의 구성 중 금속 외장케이스를 제거하고, 황동으로 된 하우징 및 하우징 연결구를 경량화하기 위하여 엔지니어링 플라스틱으로 대체 사용함으로써 배관이 크지 않으므로 특히 히트펌프용, 열교환기용 등에 적합하다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 이온화식 수처리 배관의 구성 중 통수공(122)을 여러 가지 형태로 제작 설치함으로써 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 발명의 범위가 그 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 이온화식 수처리 배관의 구성 중 통수공(122)을 입구와 출구의 직경을 서로 다르게 하여 다음 [표 1]과 같은 규격을 갖는 탄소통체(120)를 장착하여 이온화식 수처리 배관을 제작하였다.
Figure 112013041417948-pat00003
이온화식 수처리 배관의 구성 중 통수공(122)을 상기 실시예 1과 같이 입구와 출구의 직경을 서로 다르게 한 것과 특허등록 제10-0378363호에서와 같이 통수공(122)의 직경을 18.0㎜로 동일하게 한 것을 교대로 한 점에 차이가 있을 뿐 나머지는 실시예 1과 동일하게 하여 이온화식 수처리 배관을 제작하였다.
<비교예>
종래기술인 특허등록 제10-0378363호에서와 같이 이온화식 수처리 배관의 구성 중 통수공(122)을 입구와 출구의 직경을 18.0㎜로 동일하게 한 점에 차이가 있을 뿐 나머지는 실시예 1과 동일하게 하여 이온화식 수처리 배관을 제작하였다.
<실험예> 탄소통체의 유로 흐름 시험
상기 실시예 1, 2 및 비교예에서 제작된 이온화식 수처리 배관에 대하여 유로 흐름 시험을 아래와 같이 실시하여 그 결과인 속도 분포 및 결과유량을 [표 2]에, 컴퓨터 시뮬레이션에 의한 속도분포를 도 9a, 도 9b, 도 9c에, 압력분포를 도 10a, 도 10b, 도 10c에 각각 나타내었다.
o 실험조건 : 상온에서 비압축성 3차원 정상상태 난류 해석
관의 압력 - 입구 : 20,684.2 Pa, 출구 : 0 Pa(대기압)
입출구 압력차 : 20,684.2 Pa(3Psi)
Figure 112013041417948-pat00004
상기 [표 2]와 같이, 탄소통체(120) 내에서 속도 분포를 보면, 본 발명에 따른 실시예 1의 경우 최대속도가 7.2m/s로서, 실시예 2의 8.4m/s, 비교예의 8.0m/s 보다 가장 낮음을 알 수 있으며, 최소속도는 3.1m/s로서, 실시예 2의 4.2m/s, 비교예의 5.6m/s 보다 가장 느림을 알 수 있다.
또한 탄소통체(120)를 통과한 결과우량을 보면, 실시예 1의 경우 0.369㎥/min로서, 실시예 2의 0.513㎥/min, 비교예 0.667㎥/min보다 가장 작아 탄소통체(120) 내에서의 유속이 가장 느리므로 그에 따라 유량이 가장 작음을 알 수 있다.
아울러 탄소통체(120)의 압력분포를 나타내는 도 10a, 도 10b, 도 10c를 보면, 실시예 1의 경우 탄소통체(120)의 입구와 출구의 압력을 나타내는 색깔이 각각 짙은 적색과 짙은 청색으로 표시되어 있어 그 색깔이 옅은 실시예 2 및 비교예보다 압력저항이 가장 크게 발생하는 것을 알 수 있다.
따라서 본 발명에 의한 실시예 1은 실시예 2나 비교예보다 탄소통체(120)를 흐르는 유량이 적으므로 그에 따라 이온화식 수처리 배관의 전극 성능을 더 향상시킬 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명은 상기 실시예를 참고하여 설명하였지만 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.
100 : 정전기 발생요소 120 : 탄소통체
121, 151, 301, 401, 451 : 나사부 122 : 통수공
140 : 아연관 150 : 파이프
200 : 단열관 300 : 마감요소
302 : 경사면 400 : 하우징
450 : 하우징 연결구 455 : 확개부
458 : 체결구

Claims (2)

  1. 정전기장을 발생시키는 정전기 발생요소(100)와, 상기 정전기 발생요소(100)가 삽입되며 내외부의 온도전달을 차단하는 단열관(200)과, 상기 단열관(200)으로 물이 유입되는 것을 방지하는 마감요소(300)와, 상기 단열관(200) 및 마감요소(300)가 삽입되는 하우징(400)과, 일측은 하우징(400)에 결합되고 타측은 관체에 연결되는 하우징 연결구(450)로 이루어지되, 상기 정전기 발생요소(100)는 외주연에 나사부가 마련된 파이프(150)에 탄소통체(120), 아연관(140), 탄소통체(120)의 순서로 조립되어지며, 상기 탄소통체(120)의 일측은 내부에 통수공(122)이 형성된 벌집구조이고 외주연에 나사부(121)가 형성되어 마감요소(300)와 조립되며, 타측은 확개부(125)를 가지면서 그 내주연에는 나사부(121)가 마련되어 파이프(150)에 조립된 것이고, 상기 마감요소(300)는 일측의 내주연에 나사부(301)가 마련되어 탄소통체(120)와 조립되고 타측은 경사면(302)이 형성된 것이며, 상기 단열관(200)은 표면에 미세한 보풀(nap)이 형성되어 정전기 발생요소(100) 및 마감요소(300)가 삽입되고, 상기 하우징 연결구(450)는 하우징(400)과 조립되도록 내주연에 나사부(451)가 마련된 일측의 확개부(455)와, 관체와 조립되도록 외주연에 나사부(451)가 마련된 타측의 체결구(458)가 일체로 구성되는 이온화식 수처리 배관에 있어서,
    상기 하우징(400), 하우징 연결구(450)는 엔지니어링 플라스틱으로서 MC(Mono Cast) 나일론, 폴리아세탈, 폴리카보네이트 중에서 선택된 어느 하나로 이루어지므로 경량화되며, 상기 탄소통체(120)의 일측 내부에 형성된 통수공(122)은 입구와 출구의 직경이 서로 다르게 형성되어 와류를 형성할 수 있도록 하되, 경사진 상광하협(上廣下狹)-상협하광(上狹下廣)의 순서로 배열되어 상기 파이프(150) 내의 유로를 개선시키는 것을 특징으로 하는 경량화 및 유로를 개선한 히트펌프용 이온화식 수처리 배관.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 통수공(122)은 길이 35.5㎜, 직경 18.0㎜, 13.2㎜이고, 파이프(150)의 길이는 87㎜, 탄소통체(120)의 길이는 402㎜인 것을 특징으로 하는 경량화 및 유로를 개선한 히트펌프용 이온화식 수처리 배관.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002102100A (ja) 2000-10-04 2002-04-09 Toto Ltd シャワー装置
KR100378363B1 (en) 2002-10-22 2003-04-03 Tea Hyun Cho Discharge hole formed ionized water treater
KR100862970B1 (ko) 2008-05-22 2008-10-13 (주)이오렉스 이온화 수처리기용 탄소전극, 그 제조방법 및 상기탄소전극을 포함하는 이온화 수처리기
KR20090012797U (ko) * 2008-06-11 2009-12-16 주식회사 이천텍 난연 및 동파 방지용 수도 계량기의 하우징

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002102100A (ja) 2000-10-04 2002-04-09 Toto Ltd シャワー装置
KR100378363B1 (en) 2002-10-22 2003-04-03 Tea Hyun Cho Discharge hole formed ionized water treater
KR100862970B1 (ko) 2008-05-22 2008-10-13 (주)이오렉스 이온화 수처리기용 탄소전극, 그 제조방법 및 상기탄소전극을 포함하는 이온화 수처리기
KR20090012797U (ko) * 2008-06-11 2009-12-16 주식회사 이천텍 난연 및 동파 방지용 수도 계량기의 하우징

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101458021B1 (ko) * 2014-01-17 2014-11-04 주식회사 세기 스케일 부착 방지기능을 가지는 고효율 히트펌프 시스템

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